免费的在线基板计算器

的 美国人 工作流程按照 AISC 设计钢柱和底板 360-22 和 AISC 设计指南 1 (3RD版), 以及 ACI 的混凝土支撑和锚固 318-19. 剖面取自 AISC 钢结构手册 (15第版) 数据库, 以英制或公制单位.

执行的检查:

1. 柱与底板的焊接检查
2. 底板上的立柱轴承
3. 混凝土支座
4. 压缩载荷下底板弯曲屈服
5. 底板在拉伸载荷下的弯曲屈服
6. 锚杆拉伸断裂
7. 锚杆剪切断裂
8. 混凝土受拉破坏
9. 混凝土剪切破裂
10. 锚拉拔
11. 混凝土剪切撬
12. 混凝土侧面受拉爆裂
13. 锚固钢和混凝土的拉剪相互作用

ACI 318-19 根据不同的规定对待单个锚点和锚点组, 这种区别对控制张力和剪切能力的预计突破面积有很大影响. 布局是作为单独的锚点还是作为一组取决于相对于嵌入深度的间距, 计算器根据您的几何形状做出决定，而不是要求您. 在正确的情况下分别评估宽间距的四锚图案和近间距的十二锚图案.

EUROCODE 设计遵循 EN 1993-1-8:2005 用于连接, 在 1992-1-1:2004 对于混凝土和 EN 1992-4:2018 用于预制锚栓, 受 SCI P358 和 SCI P398 以及 BS EN 国家附录支持 1993-1-8:2024. 欧洲和英国部分图书馆均可用, 所以UB, UC 和 SHS 型材可与 HE 和 IPE 型材一起使用.

执行的检查:

1. 柱与底板的焊接检查
2. 混凝土支座, 底板在压缩载荷下弯曲屈服
3. 底板在拉伸载荷下的弯曲屈服, 使用产量线分析
4. 锚杆钢受拉破坏
5. 锚杆钢剪切破坏
6. 混凝土锥体受拉破坏
7. 混凝土边缘剪切破坏
8. 锚杆拔出
9. 混凝土剪切撬
10. 混凝土侧面因拉力而爆裂
11. 用于锚固钢检查和混凝土检查的拉剪联合相互作用
12. 固定基板的初始旋转刚度

张力侧计算是欧洲规范与美国方法最明显不同的地方. 而不是等效的悬臂, 在 1993-1-8 通过等效的 T 型存根和板中的屈服线图案进行工作, 形成的图案取决于锚相对于翼缘和腹板的位置. 计算器识别可能模式中的控制模式: 圆, 非圆形, 或双曲率.

直接处理通常需要在其他地方解决方法的两个输入. 灌浆强度按下列任一选择 30 兆帕或至少 30 兆帕, 设置轴承计算中使用的关节系数. 锚孔间隙分类为无间隙, 符合代码或不符合代码, 从而影响抗剪强度. 暴露等级和结构等级输入驱动耐久性检查.

澳洲人 设计遵循AS 4100:2020 用于钢柱和钢板, 作为 3600:2018 为具体的支持和AS 5216:2021 用于现浇锚固. 部分内容来自澳大利亚图书馆, 与 AS/NZS 3679.1 和 3679.2 开放截面和 AS/NZS 等级 1163 空心型材牌号.

执行的检查:

1. 柱与底板的焊接检查, 焊接类别设置为 SP 或 GP
2. 混凝土支座
3. 压缩载荷下底板弯曲屈服
4. 底板在拉伸载荷下的弯曲屈服
5. 锚杆钢受拉破坏
6. 锚杆钢剪切破坏
7. 混凝土锥体受拉破坏
8. 混凝土边缘剪切破坏
9. 锚杆拔出
10. 混凝土剪切撬
11. 混凝土侧面因拉力而爆裂
12. 用于锚固钢检查和混凝土检查的拉剪联合相互作用

作为 5216:2021 将多项决定留给工程师, 计算器将它们作为输入显示出来，而不是在幕后修复它们. 用于钢剪切检查的锚延性套件 k7. 约束程度决定锚是否被视为自由旋转或被约束在板上, 这改变了杠杆臂和杆中引起的弯曲. 撬动和杠杆臂本身可以直接输入或留在自动计算中. 因为每个假设都出现在输入中并再次出现在报告中, 审阅者可以看到假设的内容，而不是根据数字对其进行逆向工程.

加拿大人 设计使用 CSA S16:19 适用于钢柱和底板以及 CSA A23.3:19 用于混凝土支撑和锚固, 参考CAC混凝土设计手册 (3RD版). 部分内容来自 CSA 库, 包括 HSS G40.21 型材和 W 型材, 色谱柱具有标准 CSA 等级, 板和锚杆.

执行的检查:

1. 柱与底板的焊接检查
2. 底板上的立柱轴承
3. 混凝土支座
4. 压缩载荷下底板弯曲屈服
5. 底板在拉伸载荷下的弯曲屈服
6. 锚杆拉伸断裂
7. 锚杆剪切断裂
8. 混凝土受拉破坏
9. 混凝土剪切破裂
10. 锚拉拔
11. 混凝土剪切撬
12. 混凝土侧面受拉爆裂
13. 锚固钢和混凝土的拉剪相互作用

CSA A23.3:19 通过阻力修改分类而不是固定值设置其锚阻力系数, 这些在计算器中被选择为分类. 为钢制外壳选择韧性或脆性, 以及具体情况下的条件 A 或条件 B, 将基础张力和剪切因子更新为代码所需的值. 当项目规范要求不同的东西时，每个因素仍然可以被覆盖.

加拿大工作流程还可以检查平行于和垂直于所施加力矩的底板弯曲能力, 这对于接近正方形的板或锚固件布局未与弯曲轴对齐的情况很重要.

底板是结构钢中重复次数最多的连接之一, 设计的大部分工作都是计算机应该做的工作: 根据代码最小值检查尺寸, 对每个负载组合运行相同的十二次检查, 写出计算结果, 并绘制细节. 计算器可以自动执行所有四个操作.

强度计算假设连接可以按图纸构建. 在运行任何容量检查之前, 计算器检查几何形状的冲突和可建造性，并在详细检查摘要中报告结果.

检查检测冲突和不合格的几何形状: 锚点间距太近, 锚点太靠近板边缘, 占地面积比支撑它的混凝土更大的底板, 焊缝污染了锚固位置. 他们还标记超出实践中通常看到的范围的值, 它可以捕获真正的设计问题和简单的输入错误——以错误的单位输入厚度, 小数点位置错误, 嵌入深度是一个数量级.

目前的检查是:

• 焊缝尺寸 - 与所选设计规范要求的最小和最大尺寸进行比较
• 锚固间隙 - 是否有安装垫圈和转动螺母的物理空间, 考虑附近的焊缝和相邻的几何形状
• 底板边缘距离 - 所选代码的最小锚固到边缘距离
• 嵌入板尺寸 - 与建议的最小四倍锚直径相比
• 混凝土劈裂——最小锚固间距和最小覆盖层 (未应用于澳大利亚工作流程)
• 最小锚点数量 - 建议至少四个锚点

失败的检查指定负责的维度, 所以修正是显而易见的. 可以在设计设置中单独禁用检查, 如果项目可以接受标记的项目，您可以覆盖它并运行设计. 这些细节在设计阶段修复起来成本低廉，但在现场修复起来成本昂贵, 一旦锚被铸造并且板已从制造商运抵.

单击即可运行全套检查 - 钢, 木结构, 焊接和锚固——同时跨越模型中的每个荷载组合. 结果表列出了每张支票及其要求, 它的容量, 需求容量比和控制该特定检查的负载组合, 这样您就可以看到哪个组合正在驱动每个结果，而不仅仅是它是否通过.

计算报告是根据同一次运行构建的, 没有单独的写入步骤. 它包含每项检查的分步工作, 您所选代码中引用的方程式和条款编号, 输入几何图形和锚定检查曲面的比例图. 项目名称, 公司, 设计师, 项目 ID 和客户详细信息从“详细信息”选项卡传递到报告标题中. 导出为 PDF 或 HTML.

显示完整工作的重点是可审查性. 检查员可以逐行跟踪计算并查看假设，而不是接受容量数字和及格分数, 这也使得输出可以用作设计记录以供批准.

一旦设计通过, 相同模型生成详细图. 输出是带有图层和注释的正确 CAD 绘图, 不是模型的屏幕截图.

该表包括平面图和立面图, 全尺寸, 焊接标注, 加载计划和标题栏. 标注, 绘图注释和标题栏信息均可编辑, 绘图可以缩放, 并且有一长串纸张尺寸可供选择. 将其下载为 PDF 格式，准备发布, 或打开它 SkyCiv CloudCAD 进一步发展——调整图层, 无需离开 SkyCiv 即可添加注释并布置工作表.

节省时间的方法很简单: 没有人手工重新绘制底板, 每个细节需要起草者几个小时. 通过修改也能节省成本. 当板厚度变化或锚移动时, 重新生成工程图，新图纸将出现，其中更新的几何图形和尺寸已就位, 而不是派人返回 CAD 文件来追踪每个受影响的注释.

您可以在计算器中设置的任何设计也可以通过 SkyCiv API 以编程方式运行, 使用 独立底板 名称空间. 提交设计对象, 收到完整的检查结果, 无需打开界面即可生成计算报告.

一次运行使用两个函数: 独立.baseplate.start 打开会话, 然后standalone.baseplate.check提交设计. 因为两者都是必需的, 每个基板的安装成本 2 API 积分.

该 API 支持所有四个主要代码系列 — 美国, 澳洲人, 加拿大和欧洲 - 每个的请求结构都是相同的. 代码之间的差异仅限于阻力因素, 设计设置和材料值, 因此，为一种代码构建的集成可以扩展到其他代码，而无需重组有效负载.

API 的案例是数量. 如果您正在为仓库中的 40 根柱子设计相同的连接, 安装框架产品线的尺寸板, 或构建一个必须按需生成底板的配置器, 批量运行它们取代了手动设置每个模型的工作.

每个设计代码的完整输入参考和示例有效负载位于 standalone.baseplate API 文档.

第一个 底板型号 需要不到十分钟. 选择设计代码和起始模板, 然后按顺序浏览选项卡.

1. 项目详情. 设置单位并输入项目名称, 公司, 设计师, 项目 ID 和客户. 这些都贯穿于计算报告和详图, 因此现在填写它们可以节省稍后编辑报告. 设计因素和检查选项也位于此处, 在设计设置下, 已填充您所选代码的默认值.
2. 几何. 选择柱形状 - I 形截面, 矩形或方形HSS, 或圆形 HSS — 然后从 AISC 中选择轮廓, 在, AS或CSA数据库并设置等级, 或输入自定义 Fy 和 Fu. 设置底板宽度, 长度和厚度, 如果连接有的话，添加灌浆, 并定义具体尺寸, 抗压强度以及是否破裂或未破裂. 自动调整大小将使板与柱以及混凝土与板成比例; 它仅适用于几何, 所以把它当作一个起点而不是一个设计.
3. 锚. 设置锚栓直径, 等级和嵌入端部条件 — 直, 矩形板, 圆板或钩子 - 以及嵌入长度 有. 您也可以选择使用焊接垫圈, 如果所选设计规范支持. 下一节将介绍定位.
4. 焊缝. 选择圆角或 CJP/FPBW, 设置焊缝材料和焊脚尺寸, 并调整工字截面上的缩进以清除圆角半径. 您还可以选择压缩到达板的方式: 通过焊缝, 或通过将柱部分直接支撑在板上, 这是默认且通常的布置，其中柱端准备用于承载.
5. 柱荷载. 输入分解载荷 - 轴向, 剪切和强轴弯曲. 轴向遵循正值是压缩，负值是拉力的约定. 根据设计需要添加任意数量的荷载组合; 每项检查都报告由哪一项管辖. 如果结构是在 SkyCiv Structural 3D 中建模的, 这些值是支持反应.
6. 运行检查. 首先是详细检查摘要. 清除它, 或在适当的情况下覆盖, 然后对完整结果表和详细计算报告进行设计检查.
7. 生成详细图纸. 一旦每项检查都通过, 生成绘图. 收到后立即打印, 在默认样式和布局中, 或打开它 SkyCiv CloudCAD 进一步发展它. CloudCAD是SkyCiv自己的绘图软件, 在那里编辑需要订阅.

锚点布局是根据预定义的模式构建的，而不是逐个锚点放置的. 选择与您的细节相匹配的图案，计算器会为您将杆对称地放置在立柱上, 它消除了布局算法并排除了大多数锚放样错误背后的不对称性. 可用的图案取决于柱的形状:

• 工字型截面柱 — 角, 仅法兰, 仅限网络
• 矩形柱和方形柱 - 角, 仅顶部/底部, 仅左/右, 所有方面
• 圆柱 — 角

在模式中，您可以控制锚点的数量, 每个方向的间距以及到板边缘的边缘距离. 模式决定排列; 你设置尺寸. 完全自定义定位, 表示任意坐标处的单个锚点, 尚未包含在内.

将锚放置在张力区

知道在哪里放置锚，以便它们实际上在张力下工作是底板设计中更依赖经验的部分之一, 所以计算器会帮你标出. 张力区域在板上预先定义并显示在模型上, 他们坐的位置遵循支撑条件:

• 固定底座 - 这些区域是最靠近柱面的区域: 沿着工字截面上的翼缘和腹板, 或沿着 HSS 的面.
• 强轴弯曲下的固定底座 - 这些区域位于法兰外侧, 每个法兰与基板较近边缘之间.

这些是锚受到拉力的区域, 因此，每当负载情况产生升力或净张力时，它们就是您想要的杆的位置. 这些锚是支撑柱子的东西, 将它们放置在区域内可以使布局与张力的计算方式保持一致.

打开 显示锚张区 在图形设置中，当您放置锚点时，区域会显示在板上, 这样您在选择间距和边缘距离时就可以看到正确的位置. 锚定数据摘要随后证实了这一点, 列出每个锚点及其 ID, 坐标以及它是否位于区域内.

如果您的底座承载纯压缩且无提升情况, 锚定位置是一个详细的决定，将杆放置在区域之外是完全合理的. 一旦出现紧张局势，这些区域就很重要.

单锚和锚组

锚点间距还有其他值得理解的事情: 它决定你的主播是作为个人主播还是作为一个群体进行评估.

这种区别仅适用于具体检查. 钢拉力和剪切断裂始终按锚进行评估, 因为杆的容量取决于其自身的面积和等级. 混凝土容量的作用不同, 因为这取决于锚可以移动的混凝土体积, 和相邻的锚点争夺相同的混凝土.

两种情况的区别在于投影破坏面是否重叠. 间距较宽的锚, 或浅嵌入, 投影锥体彼此保持距离, 所以每个锚点都会被单独检查. 让它们靠得更近或嵌入得更深并且锥体相交. 从那时起，混凝土就决定了整个团队的能力, 并且组容量不是单个锚容量的总和.

这些代码对两种情况使用单独的方程. 根据ACI 318-19, 单锚的拉力突破为 Ncb; 对于一个团体来说，它变成了 Ncbg, 它从组合投影面积开始工作，并添加偏心率修改因子以考虑从组质心施加的张力. 剪切破裂和侧面破裂遵循相同的模式, 每个都有自己的小组形式. 锚拉拔是例外: 它总是按锚点进行评估, 因为它是由嵌入端的轴承而不是混凝土锥体控制的.

计算器根据您的几何形状确定适用哪种情况，并在模型上显示预计的失效区域, 因此，当您设置间距时，您可以在数字旁边看到群体行为, 嵌入和边缘距离.

更全面地处理每种 ACI 故障模式及其驱动因素, 看到 SkyCiv ACI 锚点检查指南.

框架分析通常将柱基视为固定或完全固定. 实际底板位于两者之间. 在 1993-1-8 因此期望固定底座通过连接的刚度来证明合理.

适用于带有固定底座的欧洲规范设计, 计算器计算初始旋转刚度 Sj,连接的 ini 并根据代码限制对其进行分类. 分类表示为色谱柱自身 EI/L 的乘数, 边界位于代码的下限和上限, 所以输出直接告诉你底座是否可以被视为刚性的, 半刚性或名义上固定在分析模型中.

检查运行需要两个输入:

1. 提供柱高, 在几何选项卡中输入. 该分类将连接刚度与其支撑的柱的弯曲刚度进行比较, 因此，同一块底板可以在短柱下是刚性的，在细长柱下可以是半刚性的.
2. 在负载情况下提供力矩和轴向负载. 旋转刚度是力矩旋转特性, 因此纯轴向情况没有旋转可分类. 仅瞬间的情况也不起作用. 欧洲规范公式以负载偏心率为基础, e=M/N, 当轴向载荷为零时，没有有限值. 两个组件都需要存在才能使连接具有可报告的刚度.

如果结果回到刚性边界以下, 杠杆是一块较厚的板, 锚固组和压缩区之间有更长的杠杆臂, 或更硬的锚装置. 每个立即重新解决, 因此，更改的效果只需几秒钟，而不是重建模型.